開關(guān)站出線構(gòu)架及拉錨點(diǎn)基礎(chǔ)板非常規(guī)安裝技術(shù)與應(yīng)用

林冬，阿羅大娃

(中國水利水電第七工程局有限公司，成都，610213)

1 概述

楊房溝水電站開關(guān)站出線構(gòu)架位于GIS樓頂，樓頂屋面高程為2124.25m，地面高程為2102.0m，高差為22.25m。出線構(gòu)架設(shè)備采用55t汽車吊從GIS樓上游側(cè)散吊至GIS屋頂進(jìn)行安裝前的組拼工作，最后采用汽車吊及卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行安裝就位工作。出線構(gòu)架橫梁吊裝采用卷揚(yáng)機(jī)起升系統(tǒng)進(jìn)行整體吊裝，單榀橫梁組裝完成后重9.82t(剩余部分附件后續(xù)安裝)，兩端頭分別布設(shè)一臺(tái)5t及10t卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行橫梁吊裝工作。出線拉錨點(diǎn)共分三層三組，每組分為3個(gè)地線掛點(diǎn)、3個(gè)上排導(dǎo)線掛點(diǎn)、3個(gè)下排導(dǎo)線掛點(diǎn)。上排導(dǎo)線掛點(diǎn)基礎(chǔ)板距開關(guān)站樓頂高差為36.25m，安裝過程中在現(xiàn)場(chǎng)布置一個(gè)纜索吊，纜索吊設(shè)計(jì)起重為1t。

楊房溝水電站開關(guān)站布置在電站右岸靠上游側(cè)開挖的山體上，建基高程為2102.0m，場(chǎng)地外形尺寸長138.0m，寬20.0m。由于場(chǎng)地受限，開關(guān)站施工交通道路布置在開關(guān)站一樓建筑屋內(nèi)，出線構(gòu)架以及出線拉錨點(diǎn)基礎(chǔ)板由于開關(guān)站外部地面沒有場(chǎng)地進(jìn)行安裝，所以采用非常規(guī)施工方法，以開關(guān)站樓頂為主要組拼場(chǎng)地進(jìn)行施工。

2 出線構(gòu)架安裝

2.1 人字柱安裝

2.1.1 人字柱吊裝

開關(guān)站出線構(gòu)架人字柱和端撐人字柱共四榀，采用散裝方式進(jìn)行，單榀人字柱共分三層進(jìn)行吊裝，其中人字柱Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分三層三次吊裝，端撐人字柱分三層四次進(jìn)行吊裝。根據(jù)開關(guān)站樓板承載情況，采用12t汽車吊進(jìn)行吊裝。具體分層以及腳手架搭設(shè)見圖1、圖2所示。

圖1 人字柱分層示意

圖2 人字柱散裝腳手架搭設(shè)示意

2.1.2 人字柱調(diào)整

首先進(jìn)行端撐人字柱安裝工作，首層斜撐安裝完成后，調(diào)整兩邊斜撐垂直度及端面的法蘭跨距及高度，滿足要求后再進(jìn)行下層斜撐安裝工作。單榀安裝完成后調(diào)整人字柱中心的偏差不大于被測(cè)高度1/1500，人字柱垂直度不得大于被測(cè)高度的1/750。按照同樣的方法進(jìn)行剩余榀人字柱的安裝工作。單榀人字柱安裝完成后利用鋼絲繩及5t導(dǎo)鏈對(duì)人字柱進(jìn)行加固。

2.2 出線構(gòu)架橫梁安裝

2.2.1 出線構(gòu)架橫梁組裝

橫梁組裝時(shí)在橫梁主梁節(jié)間連接處布置門子架，用于主梁組裝工作。橫梁組裝時(shí)先進(jìn)行底部主梁組裝工作，最后再分段進(jìn)行頂部主梁及中間肋條的組拼工作，門架與橫梁組裝示意圖如圖3所示。

圖3 門架與橫梁組裝示意

2.2.2 起升系統(tǒng)布置

2.2.2.1 卷揚(yáng)機(jī)布設(shè)

起升系統(tǒng)卷揚(yáng)機(jī)相背布置在每榀橫梁中間靠山體側(cè)避雷器混凝土墩上，采用鋼絲繩捆綁方式固定，鋼絲繩選用φ21.5mm-6×37油麻芯鋼絲繩，混凝土及卷揚(yáng)機(jī)本體棱角處采用管皮包裹防護(hù)，防止鋼絲繩損傷。卷揚(yáng)機(jī)迎面避雷器混凝土墩上各布置一個(gè)導(dǎo)向滑輪，滑輪固定方式與卷揚(yáng)機(jī)固定方式相同。具體布置如圖4所示。

圖4 卷揚(yáng)機(jī)布置示意

2.2.2.2 導(dǎo)向滑輪布置

導(dǎo)向滑輪焊接在由兩根φ219×9mm鋼管制作而成的鋼梁上，鋼梁兩端利用錨桿固定在人字柱基礎(chǔ)混凝土墩上，錨桿采用φ20-HRB335鋼筋，每端固定數(shù)量不少于6根。具體布置如圖5所示。鋼梁兩端與人字柱基礎(chǔ)混凝土墩固定細(xì)部如圖6所示。

圖5 鋼梁布置

圖6 錨桿固定細(xì)部

2.2.3 橫梁吊裝

橫梁組裝及卷揚(yáng)機(jī)布設(shè)完成后借助卷揚(yáng)機(jī)起升系統(tǒng)進(jìn)行橫梁的吊裝工作，首先進(jìn)行人字柱Ⅲ與端撐人字柱之間的橫梁安裝工作。抱桿柱選用φ219×9mm鋼管，抱桿橫梁采用兩根并排的I20a工字鋼作為起吊梁，橫梁兩側(cè)采用φ108mm鋼管斜撐，端撐人字柱抱桿采用M24螺栓把合在人字柱與地線柱把合法蘭面上，剩余抱桿與人字柱頂部鋼板焊接在一起，另一邊采用φ108mm鋼管進(jìn)行斜拉固定。所有抱桿底部采用肋板進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)(端撐人字柱為4個(gè)肋板，其余為2個(gè)肋板)，所有對(duì)接焊縫焊角大小為8mm。抱桿示意圖如圖7所示。

圖7 抱桿示意

3 拉錨點(diǎn)基礎(chǔ)板安裝

3.1 纜索吊布設(shè)

上排導(dǎo)線掛點(diǎn)基礎(chǔ)板安裝采用纜索吊進(jìn)行施工，纜索吊承重鋼絲繩下部受力點(diǎn)固定在出線構(gòu)架第1榀橫梁靠下游側(cè)導(dǎo)線掛點(diǎn)上，上部受力點(diǎn)采用地錨形式進(jìn)行固定；牽引卷揚(yáng)機(jī)采用捆綁方式固定在開關(guān)站避雷器基礎(chǔ)混凝土墩上，捆綁鋼絲繩為φ21.5-6×37油麻芯鋼絲繩，捆綁圈數(shù)不小于3圈；纜索吊具體布置如圖8所示。纜索承重鋼絲繩采用插接方式結(jié)環(huán)并利用卡環(huán)與地錨吊耳以及橫梁導(dǎo)線掛點(diǎn)相連接，具體如圖9所示。牽引繩上導(dǎo)向滑輪利用鋼絲繩與纜索吊上固定點(diǎn)吊耳連接，下導(dǎo)向滑輪布設(shè)在開關(guān)站樓頂設(shè)備基礎(chǔ)板上。

圖8 錨定點(diǎn)結(jié)構(gòu)布置

圖9 錨定點(diǎn)結(jié)構(gòu)布置

3.2 基礎(chǔ)板吊裝

基礎(chǔ)板首先采用12t汽車吊吊裝至纜索吊承重鋼絲繩滑車上，然后再利用纜索吊運(yùn)輸至上排導(dǎo)線掛點(diǎn)部位對(duì)應(yīng)土建施工排架上。最后利用運(yùn)輸臺(tái)車將基礎(chǔ)板運(yùn)輸至相應(yīng)部位。吊裝示意圖如圖10所示。運(yùn)輸臺(tái)車與基礎(chǔ)板關(guān)系如圖11所示。

圖10 基礎(chǔ)板吊裝示意

圖11 運(yùn)輸臺(tái)車示意

3.3 基礎(chǔ)板加固

基礎(chǔ)板采用預(yù)先布設(shè)好的錨桿進(jìn)行固定，每個(gè)基礎(chǔ)板底部共布設(shè)3個(gè)錨桿，頂部?jī)蓚?cè)各布設(shè)2個(gè)錨桿進(jìn)行加固。

4 使用與維護(hù)

4.1 在卷揚(yáng)機(jī)使用前應(yīng)注意和確認(rèn)的事項(xiàng)

(1)認(rèn)真閱讀使用說明書。

(2)檢查卷揚(yáng)機(jī)的型號(hào)、工作范圍、使用級(jí)別、工作正常載荷、起升速度范圍、容繩量等是否符合使用條件。

(3)確認(rèn)鋼絲繩的型號(hào)、吊具尺寸及型號(hào)等符合使用說明書和國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

(4)卷揚(yáng)機(jī)安裝時(shí)檢查纏繞鋼絲繩出繩的偏角應(yīng)符合槽面卷筒α≤4°；光面卷筒自然排繩時(shí)θ≤2°，排繩器排繩α≤4°。當(dāng)偏角不符合規(guī)定要求時(shí)，應(yīng)增設(shè)排繩器或加大卷筒與第一個(gè)導(dǎo)繩定滑輪之間的距離，一般不小于20倍卷揚(yáng)機(jī)卷筒直徑。

(5)卷揚(yáng)機(jī)應(yīng)可靠接地。

(6)卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行起吊作業(yè)時(shí)，應(yīng)在卷揚(yáng)機(jī)上布設(shè)沖頂限位裝置。

4.2 操作和使用卷揚(yáng)機(jī)時(shí)應(yīng)注意和確認(rèn)的事項(xiàng)

(1)卷揚(yáng)機(jī)操作人員應(yīng)體檢正常，且進(jìn)行相關(guān)安全知識(shí)培訓(xùn)，并取得相關(guān)操作證書。

(2)卷揚(yáng)機(jī)使用前必須進(jìn)行機(jī)械及電氣部分檢查工作，此外還應(yīng)對(duì)相關(guān)部分進(jìn)行定期檢查。

(3)定期對(duì)鋼絲繩進(jìn)行檢查，當(dāng)鋼絲繩存在散股及斷股等缺陷時(shí)必須進(jìn)行報(bào)廢處理。

(4)當(dāng)操作人員離開時(shí)，卷揚(yáng)機(jī)必須停止工作，嚴(yán)禁卷揚(yáng)機(jī)停止工作時(shí)重物懸掛在空中。

(5)最大工作揚(yáng)程和在最大出繩狀態(tài)時(shí)。卷筒上鋼絲繩數(shù)量不得少于3圈。

(6)不得擅自對(duì)卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行改造。

(7)每天均應(yīng)將卷揚(yáng)機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行記錄。

4.3 檢查與維護(hù)規(guī)定

(1)應(yīng)組織相關(guān)部門進(jìn)行卷揚(yáng)機(jī)檢查并形成設(shè)備檢查臺(tái)賬。

(2)應(yīng)指派專人進(jìn)行卷揚(yáng)機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)和相關(guān)檢查工作。

(3)日常檢查和維修工作必須是在卷揚(yáng)機(jī)卸去吊物，斷電等后才能進(jìn)行。其他的檢查或維修，對(duì)于必須在開機(jī)狀態(tài)下才能檢查或維修的項(xiàng)目，應(yīng)至少指派1名人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)，并且在緊急情況下能立即讓卷揚(yáng)機(jī)停止工作。

(4)當(dāng)卷揚(yáng)機(jī)達(dá)到了廠家規(guī)定使用時(shí)限后，應(yīng)做報(bào)廢處理，不得違規(guī)使用。

(5)卷揚(yáng)機(jī)空置時(shí)，應(yīng)斷電并對(duì)各部件進(jìn)行保養(yǎng)且放置在專用倉庫內(nèi)進(jìn)行保存。

4.4 鋼絲繩使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)

(1)卷揚(yáng)機(jī)應(yīng)進(jìn)行日常檢查和定期檢查。

(2)對(duì)卷揚(yáng)機(jī)起升及牽引鋼絲繩做定期檢驗(yàn)時(shí)，安全系數(shù)有下列情況之一的，必須更換：①升降人員用的小于9；②升降物料用的小于5。

(3)各種股捻鋼絲繩在1個(gè)捻距內(nèi)斷絲段面積與鋼絲總斷面積之比，達(dá)到下列數(shù)值時(shí)，必須更換：升降人員大于5%；升降物料、平衡、防墜器等的鋼絲繩及緩沖繩不大于10%。

(4)當(dāng)鋼絲繩的直徑小于標(biāo)稱直徑90%時(shí)，必須更換。

(5)鋼絲繩在運(yùn)行中因卷揚(yáng)機(jī)急停車受到劇烈拉力或在運(yùn)行中受到卡組時(shí)，必須停止工作進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)以下情況的，必須對(duì)鋼絲繩進(jìn)行更換：①鋼絲繩產(chǎn)生嚴(yán)重扭曲或變形；②斷絲超過規(guī)定；③直徑減小量超過規(guī)定；④受力不平衡段鋼絲繩伸長率大于0.5%。

5 質(zhì)量保證措施

(1)施工前，對(duì)班組及相關(guān)施工作業(yè)人員進(jìn)行安全及技術(shù)交底，且施工相關(guān)人員應(yīng)熟悉設(shè)計(jì)意圖和圖紙要求及相應(yīng)規(guī)范，并嚴(yán)格遵循。

(2)嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行施工，并遵從業(yè)主質(zhì)量管理規(guī)定。

(3)吊裝前應(yīng)根據(jù)編號(hào)圖檢查出線構(gòu)架的編號(hào)及方向是否與圖紙相對(duì)應(yīng)，避免裝錯(cuò)裝反。

(4)所有緊固螺栓副應(yīng)按照要求擰緊，安裝完成后仔細(xì)檢查緊螺栓是否有松動(dòng)以及固力矩等是否符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求；螺栓安裝穿設(shè)過程中應(yīng)遵循由柱內(nèi)向外、梁自下而上的原則進(jìn)行。

(5)安裝過程中應(yīng)采取墊保護(hù)層等措施保證構(gòu)架鋅層完好，構(gòu)架吊裝前應(yīng)清理其上覆蓋的油污、泥土等雜物。

(6)采用經(jīng)緯儀控制構(gòu)架傾斜小于20mm，扭轉(zhuǎn)小于10mm。

(7)構(gòu)架安裝完畢后注意成品保護(hù)。

(8)跟蹤作業(yè),加強(qiáng)施工質(zhì)量監(jiān)督。

6 安全保證措施

(1)高空作業(yè)人員采用雙保險(xiǎn)措施，施工前檢查雙保險(xiǎn)(安全帶、安全繩)的完好性。

(2)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的人員必須正確佩戴安全防護(hù)用品，作業(yè)面應(yīng)切實(shí)做好臨邊臨空防護(hù)工作。

(3)高空作業(yè)前，工區(qū)需對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，同時(shí)派專人全程監(jiān)控。

(4)高空作業(yè)人員必須服從管理人員的統(tǒng)一管理。

(5)機(jī)械檢修時(shí)懸掛“禁止合閘”警示牌且指定專人進(jìn)行監(jiān)護(hù)，必須等機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件徹底停止動(dòng)作后才能進(jìn)行檢修操作工作。機(jī)械檢修完畢后正式試運(yùn)轉(zhuǎn)前，應(yīng)再次進(jìn)行仔細(xì)檢查，確認(rèn)無誤后方可取牌合閘。

(6)所有焊接設(shè)備的外殼，必須進(jìn)行有效的接地保護(hù)，發(fā)現(xiàn)有故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)關(guān)掉電源進(jìn)行檢查及修理。

(7)部件吊裝前，應(yīng)對(duì)所用起重吊裝工器具進(jìn)行檢查或試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)有破損等缺陷時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行更換。

(8)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，一般當(dāng)開關(guān)站頂部危巖體處理時(shí)以及現(xiàn)場(chǎng)大風(fēng)超過6級(jí)時(shí)的極端環(huán)境下嚴(yán)禁作業(yè)。

(9)橫梁吊裝及安裝區(qū)域內(nèi)嚴(yán)禁人員走動(dòng)。

7 結(jié)語

通過楊房溝水電站開關(guān)站出線構(gòu)架及高點(diǎn)位拉錨點(diǎn)基礎(chǔ)板安裝，系統(tǒng)闡述了空間受限情況下出線鋼構(gòu)及拉錨點(diǎn)基礎(chǔ)板安裝使用非常規(guī)方法下的卷揚(yáng)機(jī)起升系統(tǒng)及纜索吊的布置及應(yīng)用情況。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明，卷揚(yáng)機(jī)起升系統(tǒng)及纜索吊運(yùn)行正常，安全可靠、成本合理，保證了出線構(gòu)架及拉錨點(diǎn)基礎(chǔ)板快速、高效、安全地施工。在后續(xù)的水利水電開關(guān)站鋼構(gòu)架施工中可廣泛應(yīng)用，為工程創(chuàng)造價(jià)值。